I2C总线-DDC传输协议-显示器EDID结构介绍

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1、EDID 数据交换是显示器与信号源设备通讯说明自身性能的一种标准化方法。 这种通讯是为了使显示器可以发送自身的性能特征 比如原始分辨率 到 信号源设备，使这个设备生成适合于显示器要求的视频特性。用户不需要手动 调节，就能最大限度地提升设备之间的兼容性，从而减少了因为不正确的设置 和调整对显示图像和系统的整体可靠性所造成的影响。一般来说，信号源设备可能是一台桌面计算机或笔记本电脑的显卡，但是现 在又多了许多不同的设备，包括高清电视接收机和数字录像机、 DVD 和蓝光播 放器，甚至还有游戏机，这就需要读取 EDID 并输出相应的视频。 EDID 最初是 为了计算机模拟视频设备上的 VGA 接口而开

2、发的，现在能够用于 DVI 、HDMI 和 DisplayPort 。历史EDID 是由 VESA 视频电子标准协会定义的，并在 1994 年和 DDC 标 准 1.0 版一起推出了 1.0 版本。如表 1 。在 EDID 开发之前， VGA 接口的针脚 4、11、12 和 15 有时被用于定义显 示器的性能。这些 ID 针脚带有高的或低的值用于定义不同的屏幕分辨率。 VESA 通过重新定义 VGA 接口的针脚 9、12 和 15，以 DDC 显示数据通道的形式 作为一个系列母线， 扩展了这一体系。 这使更多的信息得以交换， 因此显示器和 信号源之间能够以 EDID 或其他的形式进行交流。原始

3、的 DDC 协议定义了从显示器发送到视频信号源的 128 个字节的 EDID 格式的数据。由于显示类型和功能的不断增加， 128 个字节变得捉襟见肘起来， EDID 和 DDC 都进行了扩展， 因此多重 128 字节的数据块可以进行交换。 这就是在众多 消费品上所用到的E-EDID 。实际上，CEA美国消费电子产品协会以及国内 定义了自己的 EDID 扩展包来包含额外的视频格式并支持先进的多声道音频功 能。在 2007 年 12 月， VESA 发布了 DisplayID ，作为第二代 EDID 。其目的 是取代所有旧版本。 DisplayID 是一个长度可变的数据结构，最高可达 256 字

4、节，向信号源传输显示器的相关信息。这意味着包括 PC 显示设备、消费级电视 机以及像笔记本电脑上的液晶屏这样的嵌入式显示器已近不需要多重扩展模块。 DisplayID 不能直接兼容以前的 EDID/E-EDID 版本，目前也还没有广泛的应 用到视音频产品中去。EDID 信息在显示器和信号源之间交换的是什么？一台显示器的基本 EDID 信息以 128 字节的数据结构进行传输， 它包含了关 于制造商以及与运行相关的数据。见表 2。目前的 EDID 版本定义的结构如下 ：供应商 / 产品标识块 起始的 18 字节表明了显示器的制造商和产品信息， 包括序列号和生产日期。EDID 结构版本以及修订号 随

5、后的 2 字节用于识别 EDID 数据结构的版 本号和修订号。显示器的基本参数 /特性接下来的 5 字节用于特性，比如显示器接收的 是模拟还是数字信号、同步的类型、水平和垂直的最大尺寸、伽玛传输特性、电 源管理功能、色彩空间、默认的视频定时。色彩特性 随后的 10 字节定义了显示器所使用的 RGB 色彩空间转换技 术。确定的频率 随后的 3 字节定义了显示器支持的 VESA 确定的视频分辨率 /刷新率。每比特代表一个确定的频率，就像 640 X 480/60。如果有的话，那么 这 3 个字节的最后部分定义了厂商的保留频率。确定的标准频率 随后的 16 字节定义了显示器支持的 8 个额外的视频分

6、 辨率。这些分辨率必须遵循 VESA 定义的标准频率。详细的频率描述 之后的 72 字节被分为 4 个 18 字节块，用于详细描述 额外的视频分辨率，以支持自定义的视频刷新率 /分辨率。第 1 块用于描述显示 器的首选频率。频率数据的结构既可以是 VESA 的 GTF 一般程序时间也可 以是 CVT 协同视频时间标准。扩展的旗标 EDID1.3 以及更高的版本允许额外的 128 字节数据块来描述增 加的功能。 这个字节表明了额外的可用扩展块的数目。 这些扩展块被定义为几种 不同的结构，包括 DI-EXT 显示信息扩展、 VTB-EXT 视频时间块扩展 以及 LS-EXT 本地字符串扩展。CEA

7、 861 扩展最常用的 EDID 扩展是 CEA861 ，用于支持消费级设 备中 HDMI 的先进功能。 CEA861 扩展数据的一般结构见表 3。 CEA861 允许可变数量的 18 字节详细频率描述。 例如，对于 1080i 的视频频率细节， 这 在消费级产品中很常见但电脑中却很少用到，就可以进行通讯了。CEA 861还指定了一个可变长度的“CEA数据块收集器”来描述一些参数，比如显示器色 度、先进的音频功能包括环绕声格式、音频采样率甚至是扬声器的配置和布局。 CEA861 扩展的意义在于，它解决了以前运作的不同之处，把消费级显示器 设备与基于电脑的商业视音频系统结合起来， 使设备之间的

8、EDID 信息能够进行 正确的传送。EDID 的问题显示设备可以有不同程度的 EDID 执行，在某些情况下，它们可能完全没有 EDID 信息。这些不一致可能导致运行问题，包括过扫描和分辨率问题，甚至可 能使显示设备完全不能显示信号源的内容。以下是 EDID 通讯中一些潜在问题的实例，以及可能会导致的后果：1、问题：显示器上没有图像。 可能的原因：信号源设备，比如 PC 的显卡或是笔记本电脑无法读取显示器的 EDID 信息。因此，在某些情况下， PC 就不会输出任何的视频信号。2、问题：在选择一个新的信号源后显示器丢失了这个图像。 可能的原因：这通常发生在 VGA 接口的设备上，因为不支持热插拔

9、 。 如果是支持热插拔的 DVI 、HDMI 或 DisplayPort ， EDID 通讯问题是由于不同厂商设备之间的 HPD 信号问题。这经常成为一个需要专业知识的综合问题， 因为转换数字视频信号的能力是必须的。3、问题：显示了图像，但信号源和显示器的分辨率不匹配。可能的原因：电脑无法读取 EDID 信息，所以它默认显示为 640X 480 的标 准分辨率。 如果用户试图手动设置分辨率以便和显示器匹配， 某些显卡驱动可能 会强制执行较低的默认分辨率，造成桌面滚动 / 抖动，实际上视频分辨率并没有 变化。电脑能够读取 EDID 信息，但是显卡把输出分辨率限制到 XGA 的 1024 X 76

10、8，这是绝大多数显示器都能够支持的分辨率，确保能够有一个可用 的图像并减少无图像显示的可能性。如果这和显示器的当前分辨率不匹配的话， 字体就可能不规则地变大、变小或者模糊。电脑连接到多个具有不同分辨率的显示器。因为它只能从一台显示器上读取 EDID ，因此输出与其他显示器就不匹配了，这就导致了得不到最佳图像质量， 或者根本没有图像显示。 在专业系统中， 当需要把数字视频信号分配或路由到多 个显示器时，这个问题是很常见的。EDID/DDC 协议DDC 使用了一个叫做 I2C 总线的标准串行信号计划。因为 I2C 简单、针脚 少、具有双向功能，所以它被广泛地应用于需要交换信息的电子设备和元件中。

11、一个I2C总线中有3条线：SDA数据、SCL时钟以及一条逻辑上的 高” 直流电压。对于 DDC 来说，这个逻辑 “高”电压被定义为 +5 伏。EDID 信息通常在视频设备启动的时候就进行了交换。 DDC 规范定义了一个 +5 伏的电源连接，以提供电源给显示器的 EDID 电路，这样就算不打开显示器 的电源也可以进行通讯。在启动时，视频源设备会通过 DDC 发送一个 EDID 请 求。EDID/DDC 规范支持热插拔，因此显示器和视频源设备重新连接的时候 EDID 信息也可以进行交换。 热插拔检测不支持 VGA ，但支持包括 DVI 、 HDMI 以及DisplayPort 在内的数字接口。对于

12、这些接口，显示设备可以通过HPD 热插拔检测针脚提供电压， 同步到它所连接的视频源设备上去。 如果这个针脚上 没有电压那么就会显示为断开。视频源设备监控这个 HPD 针脚上的电压，一旦 检测到电压那么它就会启动 EDID 请求。EDID 工具第三方软件可以用于解决显示设备和信号源设备之间可能的兼容性问题。用 “ EDID viewer 作”为关键字在 Google 上搜索，可以得到很多有用的工具，例 如优派公司提供的 EDID Editor 或 EnTech 的 Monitor Asset Manager。这些工具使你能够读取显示器的 EDID 并测定显卡和显示设备之间会不会产生 EDID 握

13、手问题。EDID 解决方案 视音频系统通常有几个远程显示器，同时往往包含多个信号源设备。重要的 是要认识到这有助于解决 EDID 的相关问题。 把信号从源设备向显示器转换、 分 发、路由的必要性， 在确保合适的 EDID 通讯以及可靠的系统运作上引起了相当 大的挑战。虽然并不是每个关于 EDID 的问题都能得到解决， Extron 公司的产品通过 适当的管理视音频系统内源设备和显示器之间的 EDID 通讯，有助于预防或解决这些问题。通过在源设备上运行，能够自动连续地进行EDID管理，确保合适的 变换以及可靠的内容输出。1. 介绍：DDC是显示器与电脑主机进行通信的一个总线标准，其全称是： DI

14、SPLAY DATACHANNEL它的基本功能就是将显示器的电子档案资料信息，诸 如可接收行场频范围、生产厂商、生产日期、产品序列号、产品型号、标准显示模式及其参数、所支持的DDC标准类别、EDID的版本信息等等。高版本的 DDC标准总线还可以允许电脑主机直接调节显示器的基本参数，诸如亮度、对比度、 行场幅度的大 小、行场中心位置、色温参数等等。2. DDC 总线标准类别：1) DDC1单向传输，CLOCKED BY VSYN只传输128 BYTE EDIDB准数据信息。2) DDC2B :单向传输(地址为：OxAO/AI)，是一个简单的从存储器读取数据 信息的标准I2C协议，其方向为从显示器

15、到电脑主机。3) DDC2Bi :双向传输，I2C SLAVEMODE传送图形信息(地址为：0x6E/6F， 0x50/51 ),支持简单的ACCESS.BU总线标准。4) DDC2B+：双向传输，点对点，不支持 ACCESS.BUS传输EDID/VDIF标准 数据信息(地址为：0X6E/6F，0x50/51 )。5) DDC2AB:双向传输，支持ACCESS.BUS传输EDID/VDIF标准数据信息(地 址为：0x6E/6F，0x50/51 )。6)3. EDID 数据标准：EDID(Extended Display IdentificationData Standard)就是显示器通过DD

16、C专输给电脑主机的标准数据信息，至今已发布到第三版本，即 EDID Version 3,前面分别有 EDID Version 1.0，Revision 0, EDID Version 1， Revision 1 ， EDID Version 2 ， Revision 0，EDID Version 2 ， Revision 1 等版本。就数据信息量而分，EDID分为128 BYTE和256 BYTE将来也许会有更 多数据信息量的新版EDID公布。4.EDID 数据结构简介：以128 BYTE的EDID为例，如下表所示No.Descriptio n8BytesHeader10BytesVen do

17、r / Product Ide ntificati on2BytesEDID Versio n / Revisi on Level15BytesBasic Display Parameters / Features19BytesEstablished / Sta ndard Timings72BytesDetailed Timing Descriptions (18 Bytes each) and / orMonitor Descriptions (18 Bytes each)1ByteExte nsion Flag1ByteChecksum至于每个Byte以至于每个Bit的详细定义，请参阅E

18、DID数据协议定义的标准。5. DDC功能的实现：对于一个显示器类的产品，要让其具有即插即用的DDC 功能，一 定要在产品开发时进行早期规划，否则等产品开发完成再考虑就为时 已晚了。总体上，DDC功能的实现有两种方式，一种方式是用专用硬件IC （女口：24LC21等）实现，这种方式简单易行，品质也容易控制，只是会增加硬件成本 方面的压力，另一种方式是用纯 软件方式实现，这种方式几乎无硬件成本方面的 考虑，但是实现技 术会相对难一些，它要求软件设计者对 DDC EDID的标准内 涵非常了解才可能做出来。目前市场上的大部分显示器均以支持DDC1/DDC2为准，更高版本的DDC标准由于不是经常用，且

19、成本会高一点，技术也相对复杂 一些，所以很少有人去做。6. DDC功能的重要性：对于一台显示器，不论其是否有 DDC功能都一样使 用，对于一般用户来讲好像都一样。其实不然，对于一台有DDC功能的显示器，WINDOWS作系统会在开机初始，将其产品属性信息抓出，然后根据这些信息进 行最优化配置，并把厂商的基本信息显示出来，在 WINDOWS作系统下用户可 根据需要随意调整系统的显示模式， 并告知用户这是一台即插即用的显示器，这间接也 是对厂商的宣传，用户使用起来很方便。而对于没有DDC功能的显示器， 则没有上述所有的方便功能，仅仅能作为无法识别的监视器使用而已。另外，能 够拥有DDC功能的显示器，同时也代表了产品开发者的实力和技术水平，它会 在市场上赢得人们的信赖，为树立自己的品牌做出贡献。DDC历史：VESA Display Data Cha nnelHistory? DDC Versio n 1 August 1994? DDC Version 2 April 1996? DDC Versio n 2.1 Jul- 1996? DDC Version 3 Dec 1997? DDC/CI August 1998En ha need DDC Versio n 1 - Sept. 1999